• 대한환경공학회지
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• 제31권9호
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• pp.743-748
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• 2009

화학적인 슬러지 개량은 하수슬러지의 탈수성을 개선하기 위해 주로 사용된다. 이 공정은 개량제를 이용하여 처리한 후 농축 및 탈수된다. 본 연구는 DAF 부상장치를 이용하여 하수슬러지의 개량(혐기성 보관시간, 응집제 종류, 및 주입량) 및 부상조건(슬러지 농도 및 A/S 비)에 따른 부상농축효율을 평가한 것이다. 혐기성 보관시간에 따라 하수슬러지의 비표면적과 여과비저항은 증가하였다. $Al_2(SO_4)_3$, $Fe_2(SO_4)_3$ 및 PSO-M을 주입하여 개량된 하수슬러지는 보관시간이 경과에 따라 부상농축효율이 거의 감소되지 않았다. 개량된 하수슬러지는 A/S 비가 0.01 mL/mg 이상이면, 부상농축효율이 저하되지 않고 96% 이상 유지할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권1호
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• pp.93-100
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• 2005

본 연구는 1차슬러지와 생물학적 영양소제거 슬러지의 처리에 있어서 분리 및 혼합처리에 대한 농축과 탈수특성을 조사하였다. 슬러지의 탈수를 위해서는 고분자 폴리머, 증기주입 및 초음파처리등의 슬러지 개량방법을 이용하여 슬러지의 개량특성을 분석하였고, 비저항계수측정법과 Wedge zone simulator 그리고 원심분리를 이용하여 탈수특성을 분석하였다. 농축실험결과 1차슬러지와 생물학적 2차슬러지를 분리농축하는 것이 바람직한 것으로 나타났으며, 특히 3.5%이상의 고농도 1차슬러지의 경우는 농축단계에서 상징수의 고액분리는 부정적이었다. 농축된 슬러지의 개량에 있어서는 폴리머 주입, 증기처리 및 초음파처리 등의 개랑법중에서 폴리머를 주입한 경우가 가장 우수한 탈수성을 나타내었다. 1차와 2차 및 혼합슬러지의 최적 폴리머 주입조건은 건조고형물 기준으로 각각 0.26%, 0.43% 및 0.38%이었다. 농축슬러지의 탈수실험에서는 1차와 2차슬러지를 혼합하여 처리하는 것이 고액분리측면에서나 반류수의 수질측면에서 보다 효과적으로 나타났다. 여과포를 이용하는 탈수방식은 폴리머의 사용이 필수적이었으나 이 경우 2차슬러지의 단독탈수는 효과가 없었다. 원심탈수 방법은 가장 우수한 탈수효율을 보였으며, 이때 폴리머의 주입으로 탈수케익의 고형물함량을 조금 더 향상시킬 수 있었다. 이상의 실험결과에 근거하여 반류수의 수질특성과 고형물회수를 고려한 합리적인 슬러지 처리공정을 제안하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권10호
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• pp.651-655
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• 2012

본 연구에서는 천연 무기소재로부터 합성된 무기개량제의 슬러지 탈수능 개선 효과를 상용 유기고분자응집제와 비교 평가하였다. 2.0 mg/g sludge TS의 주입량에서 무기개량제는 여과시간, 여과비저항계수, 탈수케이크 함수율, 탁도를 각각 146에서 41초로, $8.3{\times}10^{14}$에서 $2.4{\times}10^{14}$ m/kg로, 82.1에서 77.1%로, 112에서 61.1 NTU로 향상시켰으며, 이는 상용 양이온 유기고분자 응집제에 필적하는 성능이었다. 따라서 무기개량제를 하수슬러지의 대체 개량제로서 활용 가능할 것으로 판단된다. 각 탈수능 성능지표 간의 상호 관계를 분석한 결과, 여과시간, 여과비저항계수, 탈수케이크 함수율 간에 강한 상호관계가 확인되었다.

• 유기물자원화
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• 제10권2호
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• pp.125-131
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• 2002

본 연구에서는 폐굴껍질과 황토를 사용하여 하수슬러지를 탈수개량성을 평가하였다. 농축슬러지와 소화슬러지의 탈수특성을 평가하기 위해 Jar Test와 Buchner Funnel Test를 실시하였다. TTF(Time to Filter), SRF(Specific Resistance to Filtration)를 슬러지 탈수 특성의 평가 지표로 하였다. 굴껍질과 황토를 혼합해 제조된 탈수개량제가 굴껍질 단독으로 만들어진 것보다 탈수성이 더 높았다. 굴껍질과 황토와 결합하는 과정에서, 굴껍질의 비율이 황토의 비율보다 더 높은 혼합비율에서의 탈수성이 높다는 사실을 발견하였다. 농축슬러지와 소화슬러지의 처리에서 탈수성이 가장 적합한 혼합은 굴껍질:황토의 비가 9:1이었다.

• 자원리싸이클링
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• 제13권3호
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• pp.12-18
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• 2004

불가사리와 조개껍질의 폐 수산자원을 개량제로 이용한 도시하수 슬러지의 탈수능 향상 연구를 수행하였다. 불가사리와 조개껍질을 105∼$700^{\circ}C$로 열처리하여 사용하였으며, 탈수방법으로는 원심분리와 벨트프레스를 사용하였다. 총 고형물 기준으로 개량제를 1∼8g/100mL 주입하여 탈수 후 슬러지 케익의 함수율을 15∼22% 저감시키는 결과를 얻었다. 개량제 주입 후 슬러지의 탈수 특성을 평가하기 위하여 CST(Capillary Suction Time)를 측정하였다. 불가사리 첨가 후 CST는 증가하는 경향을 나타내었으나, 조개껍질 첨가 후 CST는 감소하는 경향을 나타내었다. 조개껍질이 불가사리보다 탈수 효율이 나은 결과를 보였으며, 열처리 온도에 대한 효과는 무시할 수 있을 정도로 적게 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권8호
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• pp.641-648
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• 2009

본 연구는 미세기포 발생펌프가 장착된 하수슬러지 부상농축 장치를 이용하여 화학적인 개량 및 교반조건에 따른 하수슬러지 부상농축효율을 나타내었다. 하수슬러지의 부상농축은 Gt 값보다는 응집제 종류에 더 큰 영향을 받았다. 응 집제 종류에 따른 하수슬러지 부상농축효율은 $Al_2(SO_4)_3$ < PSO-M < $Fe_2(SO_4)_3$ 응집제 순으로 높게 나타났다. 회분식 실험에서 도출된 운전조건을 이용하여 1.6 $m^3$/d 용량의 하수슬러지 부상농축장치를 2시간동안 연속적으로 운전할 수 있었으며, A/S 비가 0.029~0.019 mL/mg에서 슬러지 농축율은 300.0~335.7%로서 매우 효율적이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권8호
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• pp.775-780
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• 2008

슬러지 개량은 폐 슬러지의 응집성 및 탈수성을 개선하기 위해 슬러지 처리 공정에서 널리 사용되고 있다. 본 연구는 3종의 응집제(Alum, FeCl$_3$ 및 PAC)를 이용하여 응집제 주입량과 슬러지 케이크의 탈수성의 정량적인 상관관계를 도출하고자 하였다. Alum, FeCl$_3$ 및 PAC가 0.79$\sim$1.19 mmol/g, 0.61$\sim$1.25 mmol/g TSS, 및 0.21$\sim$0.39 mmol/g TSS로 주입되었을 때, 슬러지의 여과비저항은 초기값에 비해 약 95.0% 이상 감소되었다. 이 실험 결과에서 슬러지 g당 응집제 주입량(D)과 무차원 여과비저항(R)의 관계는 지수함수적인 관계로 나타낼 수 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제12권4호
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• pp.245-251
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• 2003

본 연구는 아연폐광지역의 토양에 토양개량제를 처리한 후 구절초와 층꽃나무의 생장반응을 연구함으로서 생태계 복원을 위한 기초자료를 얻고자 실시하였다. 아연폐광지의 토양은 유기물 함량ㅇ이 낮았고, 토양 중 중금속 이온은 Zn의 함량이 가장 높았고 Pb, Cu, Cd순이었다. 아연폐광지역 토양에 슬러지 처리 시 유기물 함량이 가장 높았고, 중금속 이온 함량은 토양개량제 초리구간의 차이가 적었다. 생육반응을 보면 구정초와 층꽃나무 모두 슬러지 처리구의 효과가 나타났다. 구절초와 층꽃나무의 가용성 단백질, 엽록소 함량, 엽록소 형광 반응은 슬러지 처리구에서 가장 높았고, 광함성량과 증산량도 슬러지 처리구에서 높았다. 중금속 축적량은 구절초는 슬러지 처리구에서 낮았던 반면 층꽃나무는 슬러지 처리구에서 높았다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.401-401
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• 2022

우리나라 대규모 하수처리장에 상용화되어있는 응집공정의 운영상 난점을 극복하고자 대체공정으로 고안된 인 결정여과공정(HCF, Hydroxyapatite Crystallization-Filtration process)의 pilot plant를 구축하고 부산슬러지의 자원화를 위해 그 특성을 검토하였다. 기존의 hydroxyapatite(HAP) 결정화공정 내 탈탄산(decarbonation) 단계를 생략하는 HCF공정의 경우에 고농도의 Ca²⁺ 주입과 처리수내 탄산염으로 인해 HAP을 포함하는 석회계 슬러지가 발생하는데, 이는 산성화된 토양의 개량제(중화제)로 널리 사용될 수 있다. 본 연구를 위해 경기도 I하수처리장 2차침전지 후단에 구축된 처리용량 27.1 - 135.6 m³/day HCF pilot plant의 전처리 조건은 pH 10.0 - 11.0, Ca²⁺ 농도 80 mg/L이었다. 결정여과조는 선속도 1.0 - 5.0 m/hr, 상향류로 운전되며, 여재는 2.0 - 3.0 mm의 석회석 모래를 충전하였다. 역세척은 중앙에 Air lifting pipe를 설치하여 역세척수가 처리수와 분리배출되도록 설계하였고, 침전시켜 역세척 슬러지를 회수하였다. 처리수의 평균 T-P, PO₄-P 및 SS는 각각 0.05, 0.04, 1.1 mg/L으로 모든 항목에서 방류수 수질기준 이하로 안정적으로 유출되었다. 회수된 HCF 슬러지는 SEM-EDX, XRD, FT-IR을 활용하여 그 특성을 분석하였다. SEM-EDX로 분석된 슬러지의 원자분율은 CaCO₃ 또는 HAP으로 추측되었다. 또한, XRD spectrum 분석결과, 슬러지의 주요 구성성분은 calcite, HAP, phosphoric acid(H₃PO₄) 및 brusite로 나타났다. FT-IR 분석결과, 슬러지는 대부분 인산염 및 탄산염의 무기물로 구성되어 있으며, 유입수의 인 농도가 높을수록 슬러지 내 HAP의 함량이 calcite보다 높은 것으로 나타났다. 고농도의 Ca²⁺을 주입하여 탈탄산단계를 생략한 HCF의 부산슬러지는 HAP 이외에도 CaCO₃와 칼슘-인 화합물로 구성되어 있는 것으로 나타났다. 하수 인 고도처리를 위한 HCF공정의 하수처리시설 인 고도처리 적용이 검증되었으며, 부산슬러지를 산성화된 토양의 개량제(중화제) 또는 비료로서의 재활용 및 자원화 가능성이 시사되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권7호
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• pp.732-738
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• 2005

본 연구는 슬러지의 효율적인 처리를 위하여 슬러지의 탈수 및 건조 효율에 미치는 마이크로파의 영향을 실험하여 마이크로파의 적정 처리 조건을 제시하는데 목적이 있다. 마이크로파를 이용하여 슬러지의 탈수 효율을 향상시키기 위해서는 슬러지 부피에 따른 적정 마이크로파의 조사시간의 결정이 매우 중요하며, 적정 시간 동안 마이크로파 처리된 농축슬러지의 경우 모세흡입시간이 52.3초에서 30.8초로 저감되어 탈수성이 상당히 향상되었고, 마이크로파에 의해 개량된 농축슬러지의 압력여과 후 함수율은 81.4%로 나타났다. 또한 마이크로파와 전기로의 탈수슬러지 건조 특성을 평가한 결과, 슬러지의 함수율을 55% 이하로 건조시키는데 마이크로파 가열 방식은 3분이 소요된 반면, 전기로를 이용하여 $105^{\circ}C$에서 건조한 경우에는 40분이 소요되었고, $170^{\circ}C$에서 건조한 경우는 20분이 소요되었으며, $300^{\circ}C$에서 건조한 경우는 9분이 소요되었다. 따라서 마이크로파를 이용하여 슬러지를 건조할 경우, 기존 가열 방식보다 훨씬 효율적으로 슬러지에서 수분을 제거할 수 있음을 알 수 있었다.